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第八章 电能与磁(计算题培优提升15题)-上海市2023-2024九年级物理下学期单元练习(沪教版)
一、计算题
1.在如图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R2是规格为“20Ω 2A”和“50Ω 1.5A”中的一个。
(1)若电阻R1的阻值10欧,求电键闭合后:
①通过R1的电流I1;
②电阻R1消耗的电功率P1。
(2)若在电路中正确串联两个电流表,闭合电键后,当变阻器连入电路的阻值为其最大阻值的一半时,电流表示数如图(b)、(c)所示。请通过计算判断所用变阻器的规格,并求出R1可能的阻值。
2.小华做“测定小灯泡的电功率”实验,已知小灯泡的功率不超过1W。现有电源(电压为1.5V的整数倍且保持不变)、待测小灯泡(如图所示)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。小华连接电路进行实验,由于小灯上所标额定电压模糊不清,他思考后移动变阻器的滑片使电压表的示数分别为3.5V、2.5V和1.5V,并记录相应的电流表示数。实验数据如下表所示。
物理量
实验序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
3.5
0.30
2
2.5
0.38
3
1.5
0.43
(1)请画出小华连接的实验电路图;(用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)
(2)请根据相关信息,求出电源电压U及小灯泡的额定功率P额。
3.在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“1A”字样。闭合开关S,通过R1的电流为0.4A。
(1)求R1两端的电压U1;
(2)求通电10s电流通过R1所做的功W1。
(3)若用阻值为20Ω的定值电阻R3替换R1,并在图(a)中正确连接一个电流表和一个电压表,电表的表盘如图(b)(c)所示。闭合开关S,在保证电路元件均安全的情况下移动变阻器滑片P,观察到电压表示数的最大值为15V,电流表示数的最大值为0.9A。求电源电压U和滑动变阻器连入电路中的阻值范围。
4.在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变。电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1Α”字样,电流表和电压表表盘如图(b)所示,电压表只有小量程档完好。闭合开关S,电流表示数为0.4安。
①求电阻R1两端的电压U1。
②求10秒内电流通过滑动变阻器R2所做的功W2。
③移动变阻器滑片P,在电路安全的前提下,求电路消耗的最大电功率与最小电功率之比P最大:P最小。
5.小华做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材齐全且完好,现有学生电源(电压有4、6和8伏三挡)、待测小灯(额定电压为“2.5V”或“4.5V”)、滑动变阻器标有“20Ω;2A”字样、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压,正确连接电路且实验步骤正确。闭合开关后,电压表、电流表的示数如图(a)(b)所示。接着,他移动变阻器的滑片至另一端,在此过程中发现小灯始终无法正常发光。
(1)求电源电压U;
(2)若小华换用标有“5Ω;3A”字样的变阻器,闭合开关,移动变阻器的滑片,能否使小灯泡正常发光?请说明理由;
(3)若小华对电源的挡位进行调整,重新正确连接电路且实验步骤正确。小华移动变阻器的滑片使小灯正常发光,观察到电流表的示数为0.3安,并发现此时滑片恰好在变阻器的中点附近某位置。请通过计算求出调整后的电源电压U和小灯的额定功率P额。
6.在图所示的电路中,电源电压为24伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧。滑动变阻器R2上标有“50Ω 1.5A”字样。闭合电键S后,电流表A的示数为1安。
(1)求电阻R1两端的电压U1;
(2)求此时变阻器R2接入电路的阻值;
(3)在电路安全工作的情况下,移动变阻器R2的滑片,请你通过计算判断电路消耗的最大功率能否为最小功率的3.75倍,如不可能请计算说明理由;如可能则算出变阻器的最大阻值R2最大。
7.在图示的电路中,电源电压为12伏,、两点间可接入不同元件。现有阻值为10欧的定值电阻、标有“ 2A”字样的滑动变阻器、阻值未知的定值电阻。
①若将接入、间,求:
(a)通过的电流。
(b)10秒内电流通过所做的功。
②若将变阻器分别与电阻、串联后接入、间,移动变阻器的滑片,发现两电路中电流表示数最大值的差值为1安。求与串联后电流表示数的最小值。
8.如图所示,闭合开关后,电压表读数为6.0V,电流表读数为0.6A:
①求电阻的阻值R定 ;
②求电阻的电功率P定 ;
③现将一滑动变阻器R滑以某种方式正确接入电路,并在其两端再接入另一电压表,多次移动滑片并记录每次各电表的示数,如下表所示:
序号
A/安
V1/伏
V2/伏
1
0.3
3.0
3.0
2
0.4
2.0
4.0
3
0.5
1